تأثیر نظام‌های خاک‌ورزی، مدیریت بقایای گیاهی و آرایش کاشت بر برخی ویژگی‌های فیزیولوژیک، عملکرد دانه و درصد روغن کنجد (Sesamum indicum L.)

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه اگروتکنولوژی دانشکده کشاورزی، دانشگاه زابل، زابل، ایران

2 دانشگاه زابل

3 عضو هیات علمی گروه اگروتکنولوژی دانشکده کشاورزی دانشگاه زابل

4 مرکز تحقیقات کشاورزی جیرفت- کرمان، ایران

چکیده

سابقه و هدف: استفاده از روش خاک‌ورزی حفاظتی و حفظ بقایای گیاهی در خاک در تولید و عملکرد گیاهان زراعی می‌تواند تاثیر گذار باشد. روش‌های صحیح خاک‌ورزی و حفظ بقایای گیاهی از جملـه مؤلفـه‌هـای اساسـی نظـام کشاورزی پایدار هستند که نقش مهمی را در پایداری نظام‌هـای تولیـد محصـولات کشـاورزی ایفـا مـی‌کننـد. اﻟﮕﻮی ﻛﺎﺷﺖ ﻧﺸﺎن‌دﻫﻨﺪه موقعیت ﻫﻨﺪﺳﻲ ﺑﻮﺗﻪﻫﺎ روی ردﻳﻒﻫﺎ اﺳﺖ ﻛﻪ ﻣﻲﺗﻮان آن را ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ فاصله ردﻳﻒ، ﻓﺎﺻﻠﻪ ﺑﻴﻦ ﺑﻮﺗﻪﻫﺎ و ﭼﮕﻮﻧﮕﻲ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻦ ﺑﻮﺗﻪﻫﺎ روی ردﻳﻒﻫﺎی کاشت تغییر داد. به منظور بررسی تاثیر روش خاک‌ورزی در تولید کنجد تحت تاثیر بقایای گیاهی و آرایش کاشت، آزمایشی به صورت اسپلیت - فاکتوریل در قالب طرح بلوک‌های کامل تصادفی با سه تکرار به مدت دو سال زراعی (1399-1398 و 1400-1399) در مزرعه مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی شهرستان جیرفت اجرا شد.

مواد و روش‌ها: در این پژوهش عامل اصلی روش‌های خاک‌ورزی در سه سطح شامل بدون خاک‌ورزی، خاک‌ورزی کاهشی (دیسک) و خاک‌ورزی متداول (رایج) و عامل فرعی ترکیب بقایای گیاهی گندم در سه سطح (5، 30 و 60 درصد بقایا) و آرایش کاشت در دو سطح (کاشت معمول و زیگزاگی) بودند. بقایای گیاهی در سال دوم همان بقایای گیاهی باقی مانده سال اول بود. ویژگی‌های مورد بررسی تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد زیست توده، شاخص برداشت، کلروفیل a و b، کلروفیل کل، کاروتنوئید و درصد و عملکرد روغن بودند. اندازه‌گیری درصد روغن با استفاده از روش استخراج با حلال و دستگاه سوکسوله انجام شد. اندازه‌گیری کلروفیل a، b و کاروتنوئیدها در مرحله قبل از گلدهی از سطح سبز به روش آرنون (Arnon, 1967) استفاده شد. داده‌های حاصل با کمک نرم‌افزار آماری SASنسخه 1/9 آنالیز شده و مقایسه میانگین داده‌ها با آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال 5 درصد انجام شد.

یافته‌ها: نتایج تجزیه واریانس مرکب نشان داد که اثر آرایش کاشت بر کلروفیل a معنی‌دار شد و بیشترین آن از آرایش کاشت زیگزاگی حاصل شد. برهمکنش سال× خاک‌ورزی× درصد بقایا بر کلروفیل a معنی‌دار گردید. مقایسه میانگین‌ها نشان داد که بیشترین کلروفیل a در سال دوم و روش خاک ورزی کاهشی توام با حفظ 60 درصد بقایا مشاهده شد. برهمکنش سال× خاک‌ورزی× درصد بقایا × الگوی کاشت بر تعداد کپسول در بوته، تعداد دانه در کپسول، وزن هزار دانه، عملکرد زیست توده، شاخص برداشت، کلروفیل b، کلروفیل کل، کاروتنوئید و درصد روغن معنی‌دار گردید. نتایج حاصل نشان داد که بیشترین عملکرد دانه (92/1629 کیلوگرم در هکتار)، عملکرد زیست توده (3/6137 کیلوگرم در هکتار)، وزن هزار دانه (71/5 گرم)، تعداد دانه در کپسول (85/75)، در سال دوم و روش خاک‌ورزی متداول توام با کاربرد 60 درصد بقایا و آرایش کاشت زیگزاگی و کمترین آنها در شرایط عدم خاک‌ورزی توام با کاربرد 5 درصد بقایا و آرایش کاشت معمول مشاهده شد. همچنین تحت شرایط خاک‌ورزی کاهشی میزان کلروفیل کل با کاربرد 30 و 60 درصد بقایا و آرایش کاشت زیگزاگی افزایش یافت. افزایش درصد روغن دانه تحت خاک‌ورزی متداول با کاربرد 60 درصد بقایا و آرایش کشت معمول مشاهده شد.

نتیجه‌گیری: بر اساس نتایج استفاده از روش خا‌ک‌ورزی حفاظتی توام با حفظ 60-30 درصد بقایا و آرایش کاشت زیگزاکی علاوه بر کاهش آلودگی محیط زیست، به‌عنوان روش مناسب جهت حصول عملکرد بالاتر کنجد در منطقه مورد مطالعه می‌تواند نقش موثری ایفا کند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of Tillage Systems, Crop Residue Management, and Planting Pattern on Some Physiological Traits, Seed Yield, and Oil Content of Sesame (Sesamum indicum L.)

نویسندگان [English]

  • Fatmeh Salari Miri 1
  • Mahmood Ramroudi 2
  • Mehdi Dahmardeh 3
  • Mohammad Reza Asgharipour 1
  • Ahmad Aien 4
1 Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran
2 Department faculty un.of Zabol
3 Department of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Zabol, Zabol, Iran
4 Kerman Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Background and Objective: The use of conservation tillage and crop residue retention in soil can have a significant impact on the production and yield of crops. Proper tillage practices and crop residue retention are among the essential components of sustainable agriculture systems that play a crucial role in the sustainability of agricultural production systems. The planting pattern represents the geometric position of plants on rows, which can be modified by changing the row spacing, plant spacing, and arrangement of plants on the planting rows. To investigate the effect of tillage system on sesame production under the influence of crop residue and planting pattern, a split-factorial experiment was conducted in a randomized complete block design with three replications for two cropping seasons (2019-2020 and 2020-2021) in the farm of Jiroft Agricultural Research Center and Natural Resources.

Materials and Methods: The main factor in this study was tillage system with three levels: no-till, reduced tillage, and conventional tillage. The sub-factor was wheat straw residue incorporation with three levels (5, 30, and 60%) and planting pattern with two levels (conventional and zigzag). Wheat straw residues in the second year were the same as the remaining residues in the first year. The studied characteristics were number of capsules per plant, number of seeds per capsule, thousand seed weight, biological yield, harvest index, chlorophyll a and b, total chlorophyll, carotenoids, and oil percentage and yield. Oil percentage was measured using the solvent extraction method and Soxhlet apparatus. Chlorophyll a, b, and carotenoids were measured before flowering from the green surface using the Arnon method (1967). The collected data were analyzed using the SAS statistical software (version 9.1). Duncan's multiple range test was used to compare the means of the data at the 5% probability level.

Results: The effect of planting pattern on chlorophyll a was significant, with the highest chlorophyll a obtained from the zigzag planting pattern. The interaction of year × tillage × residue percentage × planting pattern was significant for number of capsules per plant, number of seeds per capsule, thousand seed weight, biological yield, harvest index, chlorophyll b, total chlorophyll, carotenoids, and oil percentage. The results showed that the highest seed yield (1629.92 kg/ha), biological yield (6137.3 kg/ha), thousand seed weight (71.5 g), and number of seeds per capsule (75.85) were observed in the second year under conventional tillage with 60% residue application and zigzag planting pattern, and the lowest were observed under no-till with 5% residue application and conventional planting pattern. Under reduced tillage, total chlorophyll increased with the application of 30 and 60% residues and zigzag planting pattern. The increase in oil percentage was observed under conventional tillage with 60% residue application and conventional planting pattern.

Conclusion: Based on the results, it can be concluded that the use of conservation tillage systems with 30-60% residue retention and zigzag planting pattern, in addition to reducing environmental pollution, can play an effective role as an appropriate method for obtaining higher sesame yield in the study area.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Conservation agriculture
  • reduced tillage
  • seed yield
  • zigzag planting